PRAKTIKUM KERJA ENZIM KATALASE

I.       ALAT DAN BAHAN

1)      Rak dan tabung reaksi

2)      Pipet tetes

3)      Lampu spiritus

4)      Penjepit tabung reaksi

5)      Lidi

6)      Korek api

7)      Ekstrak Hati dan jantung ayam

8)      H₂O₂

9)      NaOH (KOH)

10)  HCl

II.    CARA KERJA

1)      Menyediakan alat dan bahan

2)      Menyiapkan lidi kering dan menyalakan lampu spiritus.

3)      Memasukkan ekstrak hati ayam ke dalam tabung reaksi.

4)      Meneteskan 10 tetes H₂O₂ ke dalam salah satu tabung reaksi yang berisi ekstrak hati ayam dan segera menutupnya dengan ibu jari.

5)      Mengamati banyaknya gelembung udara yang terbentuk (banyak sekali = ++++, banyak = +++, sedang = ++, sedikit = +, tidak ada = -).

6)      Menyiapkan lidi membara, dan kemudian dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang telah dibuka.

7)      Mengamati apa yang terjadi dengan lidi membara tersebut (menyala, tidak menyala).

8)      Mencatat hasil pengamatan ke dalam tabel.

9)      Mengulangi langkah no. 3 s.d. no. 8 dengan perlakuan sebagai berikut :

i.        Pada langkah no. 4, ditambahkan 5 tetes HCl

ii.      Pada langkah no. 4, ditambahkan 5 tetes NaOH (KOH)

iii.    Pada langkah no. 4, dipanaskan sampai mendidih kemudian baru ditambahkan 10 tetes H₂O₂

10)  Mencuci dan membersihkan kembai tabung –tabung reaksi dan alat-alat yang telah digunakan

11)  Ulangi langkah no 1 s.d. no 10 untuk ekstrak jantung ayam.

III. TABEL HASIL PENGAMATAN

• Pada hati ayam

Perlakuan	Gelembung*	Dimasukkan bara api
Ekstrak + H2O2	+ + + +	Menyala
Ekstrak + HCl + H2O2	+ +	Tidak menyala
Ekstrak + NaOH + H2O2	+ + +	Tidak menyala
Ekstrak + H2O2 (mendidih)	-	Tidak menyala

• Pada jantung ayam

Perlakuan	Gelembung*	Dimasukkan bara api
Ekstrak + H2O2	+ + + +	Menyala
Ekstrak + HCl + H2O2	+	Tidak menyala
Ekstrak + NaOH + H2O2	+ ++	Tidak menyala
Ekstrak + H2O2 (mendidih)	-	Tidak menyala

*) Bubuhkan tanda :

+ + + +      = banyak gelembung

+++           = banyak gelembung

+ +             = gelembungnya sedang

+                = sedikit gelembung

-                 = tidak ada gelembung

IV. PEMBAHASAN

Enzim adalah katalis yang terbuat dari protein dan dihasilkan oleh sel.  Enzim mempunyai sifat spesifik yaitu hanya mengatalisis reaksi kimia tertentu.  Sebagai contoh enzim katalase yang hanya menguraikan H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂ dengan reaksi sebagai berikut :

2H₂O₂ à 2H₂O + O₂

Hal ini dapat dibuktikan dengan percobaan.  Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan hati ayam dan jantung ayam (sebagai perbandingan).  Hati ayam digunakan karena banyak mengandung enzim katalase.  Hati ayam dan jantung ayam kemudian dibuat ekstrak.  Yang terjadi pada ekstrak saat diberi perlakuan adalah sebagai berikut :

• Pada hati ayam

1.      Ekstrak ditambah H₂O₂ (hidrogen peroksida)

Saat ekstrak diberi H₂O₂ terjadi gelembung-gelembung udara yang banyak sekali.  Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase yang terdapat di dalam hati ayam mengubah H₂O₂ menjadi H₂O (air), sedangkan pada waktu dimasukkan lidi membara ke dalamnya, timbul nyala api.  Hal ini membuktikan bahwa H₂O₂ juga diuraikan menjadi oksigen (O­₂).

2.      Ekstrak ditambah HCl dan H₂O₂

Pertambahan HCl disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu asam.  Kemudian ditambah H₂O₂ ternyata terbentuk gelembung udara yang sedang, tetapi ketika dimasukkan bara api ke dalamnya tidak terjadi nyala api.  Hal ini menunjukkan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja cara optimal dalam kondisi terlalu asam.

3.      Ekstrak ditambah NaOH dan H₂O₂

Penambahan NaOH disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu basa.  Kemudian ditambah H₂O₂ ternyata terbentuk gelembung  udara yang banyak, tetapi saat bara api dimasukkan ke dalamnya tidak terjadi nyala api.  Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja secara optimal dalam kondisi terlalu basa.

4.      Ekstrak dididihkan kemudian ditambah H₂O₂

Ekstrak yang dididihkan kemudian ditambah H₂O₂, ternyata tidak timbul gelembung udara dan saat bara api dimasukkan  ke dalamnya juga tidak timbul nyala api.  Hal ini disebabkan karena protein di dalam enzim katalase yang terdapat di ekstrak hati ayam telah rusak sehingga tidak dapat menguraikan H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂.

• Pada jantung ayam

Sebagai perbandingan, digunakan jantung ayam yang kandungan enzim katalasenya lebih sedikit dibandingkan dengan hati ayam.

1.      Ekstrak ditambah H₂O₂

Hasilnya sama seperti pada ekstrak hati ayam, tetapi terbentuknya gelembung sedikit lama.

2.      Ekstrak ditambah HCl an H₂O₂

Pertambahan HCl disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu asam.  Kemudian ditambah H₂O₂ ternyata terbentuk gelembung udara yang sedikit, tetapi ketika dimasukkan bara api ke dalamnya tidak terjadi nyala api.  Hal ini menunjukkan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja cara optimal dalam kondisi terlalu asam.

3.      Ekstrak ditambah NaOH dan H₂O₂

Gelembung udara yang terbentuk banyak, tetapi ketika bara api dimasukkan tidak terbentuk nyala api.  Gelembung udara yang terbentuk sedikit berbeda dengan yang terjadi pada ekstrak hati ayam.

4.      Ekstrak yang dididihkan kemudian ditambah H₂O₂

Hasilnya sama seperti pada ekstrak hati ayam.

Dari percobaan dapat diketahui bahwa kerja enzim dipengaruhi oleh derajat keasaman (pH) dan suhu.  Pada pH terlalu asam dan basa, enzim menjadi non aktif, sehingga tidak dapat bekerja.  Sedangkan pada saat dididihkan, suhu menjadi tinggi sehingga enzim menjadi rusak (denaturasi).  Hal ini menyebabkan enzim katalse tidak dapat menguraikan H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂.

V.    PERTANYAAN

1. Dari kegiatan yang yang kamu lakukan, tentukan:

a)      Variable manipulasi perlakuan yang diberikan kepada ekstrak yaitu pemberian HCL, KOH, dan dipanaskan

b)      variabel control jumlah ekstrak yang digunakan dalam setiap tabung reaksi, dan pemberian H₂O₂

c)      variabel respon jumlah gelembung dan bara api

2. Pada perlakuan manakah pembentukan gelembung gas paling banyak? Mengapa demikian? Pada perlakuan pertama yaitu ekstrak hati/jantung + H₂O₂ karena enzim katalase masih bekerja optimal menguraikan H₂O₂ serta enzim belum rusak oleh kondisi asam, basa, serta pemanasan.
3. Gas apakah yang terbentuk dari reaksi tersebut? Jelaskan berdasarkan hasil percobaan! Gas O₂ sebab ketika bara lidi dimasukkan bara lidi menyala terang itu membuktikan bahwa adanya gas O₂ sebab api bisa menyala jika ada oksigen
4. Apakah peranan enzim katalase? Mempercepat proses penguraikan H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂
5. Faktor apakah yang mempengaruhi kerja enzim katalase? Jelaskan berdasarkan hasil percobaan!

a)      Suhu

Enzim menjadi rusak bila suhunya terlalu tinggi atau rendah.  Protein akan mengental atau mengalami koagulasi bila suhunya terlalu tinggi (panas).

b)     Derajat keasaman (pH)

Enzim menjadi nonaktif jika diperlakukan pada asam dan basa yang sangat kuat.  Sebagian besar enzim bekerja paling efektif pada kisaran pH lingkungan yang sedikit sempit (pH = ±7).  Di luar pH optimal, kenaikan atau penurunan pH menyebabkan penurunan aktivitas enzim dengan cepat.

6. Di dalam sel yang hidup dihasilkan peroksid (H₂O₂), dari peristiwa apakah dihasilkannya zat tersebut dan apakah yang akan terjadi bila di dalam sel tidak ada enzim katalase?  H₂O₂ dihasilkan pada proses pencernaan makanan, jika dalam sel tidak ada enzim katalase maka proses penguaraian H₂O₂ yang bersifat racun dalam tubuh menjadi lambat dan itu akan berdampak dalam tubuh yaitu menumpuknya racun dalam tubuh.
7. Berikan contoh enzim lain yang terlibat dalam proses metabolisme berikut peranannya!

a)      Enzim oksidase

Enzim oksidase berfungsi mempergiat penggabungan O₂ dengan suatu substrat yang pada saat bersamaan juga mereduksikan O₂, sehingga terbentuk H₂O.

b)     Enzim hidrase

Enzim hidrase berfungsi menambah atau mengurangi air dari suatu senyawa tanpa menyebabkan terurainya senyawa yang bersangkutan. Contoh: fumarase, enolase, akonitase.

c)      Enzim dehidrogenase

Enzim dehidrogenase berfungsi memindahkan hidrogen dari suatu zat ke zat yang lain.

d)     Enzim transphosforilase

Enzim transphosforilase berfungsi memindahkan H₃PO₄ dari molekul satu ke molekul lain dengan bantuan ion Mg²⁺.

e)      Enzim karboksilase

Enzim karboksilase berfungsi dalam pengubahan asam organik secara bolak-balik. Contoh pengubahan asam piruvat menjadi asetaldehida dibantu oleh karboksilase piruvat

f)       Enzim desmolase

Enzim desmolase berfungsi membantu dalam pemindahan atau penggabungan ikatan karbon. Contohnya, aldolase dalam pemecahan fruktosa menjadi gliseraldehida dan dehidroksiaseton.

g)      Enzim peroksida

Enzim peroksida berfungsi membantu mengoksidasi senyawa fenolat, sedangkan oksigen yang dipergunakan diambil dari H₂O₂.

8. Jelaskan komponen yang menyusun enzim!

Komponen Enzim Enzim merupakan senyawa organik berupa protein yang berfungsi sebagai katalis dalam metabolisme tubuh, sehingga disebut juga biokatalisator, Komponen penyusun enzim terdiri dari :

1.      Apoenzim, yaitu bagian enzim aktif yang tersusun atas protein yang bersifat labil (mudah berubah) terhadap faktor lingkungan, dan

2.      Kofaktor,yaitu komponen non protein yang berupa :

a.       Ion-ion anorganik (aktivator)

Berupa logam yang berikatan lemah dengan enzim, Fe, Ca, Mn, Zn, K, Co. Ion klorida, ion kalsium merupakan contoh ion anorganik yang membantu enzim amilase mencerna karbohidrat (amilum)

b.      Gugus prostetik

Berupa senyawa organik yang berikatan kuat dengan enzim, FAD (Flavin Adenin Dinucleotide), biotin, dan heme merupakan gugus prostetik yang mengandung zat besi berperan memberi kekuatan ekstra pada enzim terutama katalase, peroksidae, sitokrom oksidase.

c.       Koenzim

Berupa molekul organik non protein kompleks, seperti NAD (Nicotineamide Adenine Dinucleotide), koenzim-A, ATP, dan vitamin yang berperan dalam memindahkan gugus kimia, atom, atau elektron dari satu enzim ke enzim lain.

9. Bagaimana sifat enzim?

a)      Enzim adalah Protein
Sebagai protein enzim memiliki sifat seperti protein, yaitu sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, seperti suhu, pH, konsentrasi substrat). Jika lingkungannya tidak sesuai, maka enzim akan rusak atau tidak dapat bekerja dengan baik.

b)      Bekerja secara khusus/spesifik
Setiap enzim memiliki sisi aktif yang sesuai hanya dengan satu jenis substrat, artinya setiap enzim hanya dapat bekerja pada satu substrat yang cocok dengan sisi aktifnya.

c)      Berfungsi sebagai katalis
Meningkatkan kecepatan reaksi kimia tanpa merubah produk yang diharapkan tanpa ikut bereaksi dengan substratnya, dengan demikian energi yang dibutuhkan untuk menguraikan suatu substrat menjadi lebih sedikit.

d)     Diperlukan dalam jumlah sedikit
Reaksi enzimatis dalam metabolisme hanya membutuhkan sedikit sekali enzim untuk setiap kali reaksi.

e)      Bekerja bolak-balik
Enzim tidak mempengaruhi arah reaksi, sehingga dapat bekerja dua arah (bolak-balik). Artinya enzim dapat menguraikan substrat menjadi senyawa sederhana, dan sebaliknya enzim juga dapat menyusun senyawa-senyawa menjadi senyawa tertentu.

10. Bagaimana cara kerja enzim?

Cara enzim bekerja adalah dengan membentuk senyawa enzim-substrat, kemudian menghasilkan suatu produk tanpa merubah senyawa enzim itu sendiri, setelah produk terbentuk maka enzim akan melepaskan diri untuk membentuk senyawa baru dengan substrat yang lain.

Ada 2 (dua) cara kerja enzim : 

1.      Lock and key (gembok dan anak kunci)

Setiap enzim memiliki sisi aktif yang tersusun dari sejumlah asam amino. Bentuk sisi aktif ini sangat spesifik, sehingga hanya molekul dengan bentuk tertentu yang dapat menjadi substrat bagi enzim.

2.      Induced fit (induksi pas)

Sisi aktif enzim merupakan bentuk yang tidak kaku (fleksibel). Ketika substrat memasuki sisi aktif enzim, bentuk sisi aktif berubah bentuk sesuai dengan bentuk substrat kemudian terbentuk kompleks enzim-substrat. Pada saat produk sudah terlepas dari kompleks, maka enzim lepas dan kembali bereaksi dengan substrat yang lain.

Enzim bekerja dengan cara mengkatalis reaksi sehingga meningkatkan kecepatan reaksi yang dilakukan dengan menurunkan energi aktivasi (energi yang dibutuhkan untuk reaksi)
untuk download laporan praktikum dengan format DOCUMEN silahkan klik disini